覆盖对夏玉米产量及水分利用效率的影响

研究不同土壤水分状况下秸秆覆盖对夏玉米生长发育指标、产量和水分利用效率的影响。试验在防雨棚下的测坑中进行,设计了秸秆覆盖和土壤水分控制下限（占田间持水率的75%,65%和55%）两个因素,分析夏玉米生长指标、产量及水分利用效率的变化规律。结果表明,秸秆覆盖对夏玉米生长发育有促进作用,在不同的水分状况下,覆盖处理的夏玉米叶面积指数、产量和水分利用效率均优于不覆盖处理。中水分条件覆盖处理下的夏玉米产量较对照条件下的高水分夏玉米产量无显著降低,而且其水分利用效率最高。建议在夏玉米覆盖生产方式中采用中水分灌溉方式,可以达到节水高产的目的。     

不同栽培模式对旱地春玉米光合特性和水分利用率的影响

明确旱地春玉米高产与水分高效协调的栽培技术及其生理原因,对提高水分限制条件下玉米水分利用效率及玉米可持续生产具有重要意义。本文以郑单958为材料,于2010年和2011年在陕西长武进行大田试验,设置当地农户栽培(对照)、高产高效栽培、超高产栽培和再高产高效栽培等4种栽培模式,比较了其对春玉米光合特性和水分利用效率的影响。结果表明,当地农户栽培、高产高效栽培、超高产栽培和再高产高效栽培产量平均达7.7、9.2、11.7和10.6 t hm^-2,高产模式较对照产量分别提高20.1%、52.9%和37.7%,水分利用效率分别提高27.8%、60.9%和45.1%。与当地农户栽培相比,高产高效栽培、超高产栽培和再高产高效栽培提高了花后叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和单叶水分利用效率(WUE_L);相对电子传递速率(ETR)、PSII实际量子产额(Φ_PSII)和光化学猝灭(q_P);延缓了叶片衰老;花后干物质积累量分别增加29.0%、82.3%和56.1%。结果说明通过地膜覆盖、增加密度和氮肥运筹等关键栽培技术的集成与优化,可实现旱地春玉米高产与水分高效30%以上的目标;其增产增效的主要原因在于显著增强玉米花后叶片光捕获能力与光化学效率,延缓叶片早衰,促进花后干物质积累及其对籽粒的贡献率。     

玉米带耕沟播不同灌水方式对水分利用效果及产量构成的影响

为了评价玉米带耕沟播模式下不同沟灌形式对水分利用效果和产量构成的影响。采用玉米带耕沟播的窄行沟灌(T2)、宽行沟灌(T3)、宽窄行共灌(T4)三种模式与生产常规大水漫灌(T1)模式进行了大田比较试验。结果表明,与大水漫灌相比,带耕沟播三个灌水方式增加了玉米有效穗数和穗粒数,提高了玉米百粒重,玉米产量提高了6.23%、7.08%和8.62%;T2,T3和T4水分利用效率分别提高了133.22%、78.67%和23.08%;灌溉水利用效率分别提高了112.69%、42.35%和11.81%;灌水周期天数缩短了62.55%、53.69%和27.15%。因此带耕沟播窄行沟灌是一种高效节水灌水模式。     

长江中游不同玉稻种植模式产量及资源利用效率的比较研究

发展长江中游玉米生产是解决本区域玉米产需矛盾的根本途径。近年来随着长江中游玉米的快速发展,该地区出现了春玉米–晚稻、双季玉米和早稻–秋玉米等新型的一年两熟制种植模式,为探明其适应性和实用性,2013—2014年在湖北省武穴市设置了传统种植的双季稻(对照)、春玉米–晚稻、双季玉米和早稻–秋玉米共4种两熟制种植模式,分析比较其周年产量及光、温、水资源利用效率和经济效益。结果表明,春玉米–晚稻和双季玉米周年产量显著高于早稻–秋玉米和双季稻。与双季稻相比,春玉米–晚稻周年产量、光能生产效率、光能利用率、积温生产效率、水分利用率及经济效益分别提高18.3%、14.1%、23.4%、16.4%、37.2%和44.3%,双季玉米分别提高了13.5%、8.1%、26.1%、11.4%、88.8%和37.8%。春玉米其产量、积温生产效率、水分利用率及经济效益两年平均比早稻分别高出30.6%、29.5%、57.2%和96.1%,而秋玉米和晚稻之间产量无显著差异。不同玉稻模式周年产量差异主要源于第一季春玉米和早稻产量的差异。可见,春玉米–晚稻和双季玉米是适宜在长江中游推广的两熟制种植模式。     

交替灌溉对西北绿洲区小麦间作玉米水分利用的影响

受水资源不足的严重制约,西北绿洲区以间作套种为主体的多熟种植面积被持续压缩,使单位耕地产出率和光能利用率明显下降,间作节水理论和技术研究亟待开展。交替灌溉技术节水和提高水分利用效率的作用已得到大量验证,但该技术应用到间作中能否产生节水、增效作用,缺乏理论依据。2006—2008年,在甘肃河西走廊干旱荒漠绿洲区进行田间试验,探讨了交替灌溉对小麦间作玉米产量、耗水量和水分利用效率的影响。结果表明,与单作相比,交替灌溉小麦间作玉米可显著提高土地利用效率(LER),LER达到1.22~1.52。交替灌溉与传统灌溉间作相比,LER差异不显著;对间作小麦的产量效应不显著,但使间作玉米的产量提高11.4%~36.4%,混合产量平均提高12.9%。与传统灌溉间作相比,交替灌间作未显著增加作物的耗水量,与单作小麦、单作玉米的加权平均相比高1.2%~19.4%。交替灌溉小麦间作玉米的WUE较单作小麦高12.0%~71.4%、较单作玉米高10.6%~37.8%、较传统灌小麦间作玉米高0.9%~22.5%。在河西绿洲灌区,小麦间作玉米上应用交替灌溉技术具有节水和提高WUE的可行性。     

种植模式对南方作物产量及资源利用效率的影响

种植模式优化是挖掘农田高产潜力和提高资源利用效率的重要途径之一。于2017-2018 年在湖北省江陵县三湖农场开展了田间试验,采用随机区组设计,设置了早稻–晚稻（DR,对照）、春玉米–晚稻（MR）和再生稻（Rr）3种种植模式。结果表明,与早稻–晚稻种植模式相比,春玉米–晚稻种植模式积温生产效率、水分利用率、经济效益和周年产量分别提高了8.66%、35.19%、33.71%和34.60%;再生稻分别提高了6.77%、11.16%、68.12%和31.20%。从整个周年来看,春玉米–晚稻和再生稻模式的积温生产效率较高,春玉米–晚稻模式的水分利用率最高,春玉米–晚稻和再生稻处理的周年产量显著高于早稻–晚稻种植模式,再生稻模式周年经济效益最高,其次是春玉米–晚稻种植模式。因此,春玉米–晚稻和再生稻是该区域稻田两熟制适宜的种植模式。     

三种主要粮食作物的节水灌溉技术及其对产量和水分利用率的影响

以三种主要粮食作物（水稻、小麦、玉米）为材料,设置常规灌溉（对照）和节水灌溉处理（水稻全生育期轻干湿交替灌溉技术、小麦控制土壤干旱灌溉技术、玉米控制低限土壤水分的分区交替灌溉技术）,研究了节水灌溉技术对三种粮食作物产量和水分利用效率的影响。结果表明：与对照相比,节水灌溉技术的产量增加了8.56%~9.23%,水分利用效率提高了25.00%~31.43%。节水灌溉技术显著降低了三种粮食作物叶片的蒸腾速率和着生角度,显著增加了弱势粒中脱落酸（ABA）与赤霉素（GA₃）的比值（ABA/GA₃）、茎中蔗糖磷酸合成酶（SPS）和子粒中蔗糖合酶（SuS）活性、平均灌浆速率、茎鞘中非结构性碳水化合物（NSC）的运转率以及收获指数,显著提高了水稻和小麦的分蘖成穗率。表明减少奢侈的蒸腾和无效分蘖冗余生长、改善冠层结构、促进物质运转和子粒库活性、提高收获指数是节水灌溉技术协同提高产量和水分利用效率的重要原因。     

免耕轮作对内蒙古地区农田贮水特性和作物产量的影响

2005—2011年,在内蒙古清水河县进行了免耕留高茬覆盖(NHS)、免耕留低茬覆盖(NLS)、免耕留高茬(NH)、免耕留低茬(NL)和常规耕作(T)5种耕作方式与3种轮作模式(燕麦-大豆-玉米、大豆-玉米-燕麦和玉米-燕麦-大豆)对土壤贮水特性和作物产量影响的研究。结果表明,不同免耕轮作处理中以免耕留茬覆盖结合燕麦-大豆-玉米轮作模式对土壤贮水量的提高程度最大,增幅为常规耕作的35.66%~41.63%。不同免耕轮作模式均能提高作物水分利用效率和作物产量,且作物产量高低与降雨量的变化趋势一致。第一个轮作周期后NHS、NLS、NH和NL分别较T作物水分利用效率增加43.77%、31.45%、26.74%和13.91%,作物产量增加29.68%、27.69%、18.05%和15.66%。第二个轮作周期内由于干旱比较严重,免耕方式结合燕麦-大豆-玉米模式效果较轮作第一个周期有所下降,但NHS、NLS、NH和NL仍分别较T作物水分利用效率增加29.83%、20.51%、6.18%和3.15%,作物产量增加17.52%、13.60%、4.33%和1.95%。因此,在土壤水分基本来源于自然降水的内蒙古旱作区,免耕轮作能够提高土壤蓄水保墒能力,增加作物产量,尤其以免耕秸秆覆盖结合燕麦-大豆-玉米模式效果最佳。     

秸秆还田结合秋覆膜对旱地冬小麦耗水特性和产量的影响

秸秆还田和秋覆膜是西北旱地雨养农业区冬小麦生产中有效的节水增产措施。为明确西北半干旱雨养农业区不同作物秸秆还田结合秋覆膜种植模式下冬小麦田土壤蓄水保墒和节水增产效果,于2011年9月至2013年6月连续2个小麦生长季在甘肃省通渭县进行了田间定位试验,比较玉米秸秆还田结合秋覆膜、单一玉米秸秆还田、麦秸秆还田结合秋覆膜、单一麦秸秆还田和传统平作种植对西北旱地冬小麦耗水特性和籽粒产量的影响。结果表明,与传统平作相比,冬小麦全生育期秸秆还田结合秋覆膜处理0～200 cm平均土壤贮水量在2011—2012和2012—2013年度分别提高6.1%和9.6%,而单一秸秆还田分别提高0.7%和4.6%。在降水偏多的2011—2012年度,除玉米秸秆还田结合秋覆膜处理冬小麦全生育期0～200 cm土壤贮水消耗量比传统平作低19.0 mm (P0.05)外,其余各处理无显著差异;在降水偏少的2012—2013年度,秸秆还田及秸秆还田结合秋覆膜处理平均比传统平作多耗水39.1 mm,其中,两个秸秆还田结合秋覆膜处理显著增加冬小麦返青至拔节阶段的耗水量,显著降低开花至成熟阶段耗水量,并增加了对深层土壤水分的调用。与传统平作相比,秸秆还田结合秋覆膜处理可使小麦籽粒产量提高31.0%～69.4%,水分利用效率提高25.6%～43.0%;而单一秸秆还田的小麦籽粒产量提高1.2%～28.0%,水分利用效率提高3.0%～11.6%。以玉米秸秆还田结合秋覆膜处理增产效果最好,2年平均籽粒产量和水分利用效率分别较传统平作提高51.1%和41.7%,且显著高于其他处理。因此,玉米秸秆还田结合秋覆膜种植模式能显著提高冬小麦籽粒产量和水分利用效率,适宜在西北旱农区小麦生产中应用。     

栽培模式对杂交粳稻常优5号根系形态生理性状和地上部生长的影响

以杂交粳稻常优5号为材料, 设置未施氮肥处理(0N)、当地高产栽培(对照)、超高产栽培和氮肥高效利用栽培等4种栽培模式, 观察其对水稻不同生育期根系形态生理和地上部生长的影响。结果表明, 不同栽培模式下水稻产量差异极显著。超高产栽培与氮肥高效利用栽培两年的平均产量分别为12.29 t hm^-2和9.62 t hm^-2, 平均分别较对照增产41.4%和10.7%。上述两种栽培模式的氮肥农学利用率(每kg施氮量增加的产量)分别较对照增加80.7%和76.8%, 灌溉水利用效率分别较对照提高62.1%和32.3%。与对照相比, 超高产栽培与氮肥高效利用栽培均增加了水稻地上部干物重、叶面积指数、根干重、根长, 提高了粒叶比, 改善了库源关系, 并提高了根冠比与根系伤流量。同时也提高了灌浆期剑叶净光合速率、根系氧化力、根系总吸收表面积与根系活跃吸收表面积, 生育中后期根系、叶片以及根系伤流液中的玉米素(Z)与玉米素核苷(ZR)含量、灌浆期籽粒中蔗糖合酶(SuSase)以及腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)活性。这说明, 通过栽培技术的集成与优化可以提高水稻灌浆期根系和地上部的生理活性, 促进水稻高产与水分养分高效利用。     

半干旱地区马铃薯覆膜方式的研究

在大田条件下,以不同的种植方式和覆膜时期为处理,研究半干旱区不同种植模式对马铃薯产量和经济效益的影响。结果表明:采用全膜双垄沟播技术种植马铃薯使得产量和经济效益较其他种植模式分别提高9.0%~46.8%和9.20%~59.62%。     

沟垄覆膜对连作马铃薯土壤酶活性、理化性状及产量的影响

以当地主栽品种"新大坪"为试验材料,采用大田定位试验,研究了平畦不覆膜(CK)、平畦覆膜(T1)、全膜垄播(T2)、全膜沟播(T3)、半膜垄播(T4)、半膜沟播(T5)6种栽培模式对连作马铃薯土壤酶活性、理化性状及产量的影响。结果表明,沟垄覆膜栽培可不同程度提高马铃薯连作田土壤过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶的活性,其中T2对3种酶活性的提高效果最为显著;沟垄覆膜可降低土壤pH,从而改善马铃薯根际土壤的理化性状,且以T2对土壤化学性质的改善最为明显,沟垄覆膜可不同程度提高土壤电导率;此外,沟垄覆膜栽培还可以显著提高马铃薯块茎的产量,其中T2增产幅度最高可达75%。本研究以期为半干旱地区马铃薯连作障碍的克服及提高马铃薯产量提供理论依据。     

半干旱区不同种植模式对马铃薯淀粉形成及产量的影响

为探明不同种植模式对宁夏南部山区马铃薯淀粉形成及产量的影响,采用单因素随机区组设计,设置露地平作（A1）、露地单垄单行（A2）、露地单垄双行（A3）、半膜单垄双行（A4）和全膜单垄双行（A5）5个处理,研究了不同种植模式对宁夏南部山区马铃薯淀粉形成酶活性、淀粉含量和产量的影响。结果表明,淀粉积累后期A5处理的总淀粉含量较A1、A2、A3和A4处理分别提高34.5%、26.1%、18.5%和12.7%。淀粉积累过程中,淀粉形成酶ADPG-PPase、UDPG-PPase、SSS、SBE和GBSS活性对马铃薯支链淀粉、直链淀粉和总淀粉的积累有直接或间接影响,与马铃薯块茎总淀粉含量的相关系数分别为0.691、0.264、0.514、0.629和0.130。不同种植方式对马铃薯产量有明显影响;A5处理产量最高,A4处理次之,分别较A1处理增产83.8%和62.9%。在宁夏半干旱区,全膜单垄双行种植模式在马铃薯块茎淀粉积累、淀粉形成酶活性提高和增产方面有明显优势。     

大豆高产模式化栽培技术研究

对山西中部半干旱区春播大豆高产模式化栽培技术进行了研究,初步建立以高产为核心的生产函数模型,制定了定量化高产栽培技术调控方案.分析了单因素和二因素产量效应.5个主要因素对产量作用大小是:品种生育期>氮肥施用量>栽培密度>磷肥施用量>地膜覆盖度.模型中全部二因素交互作用共10项,其中达显著水平有5项:栽培密度与氮肥施用量,栽培密度与品种生育期,栽培密度与磷肥施用量,栽培密度与地膜覆盖度,地膜覆盖度与磷肥施用量.     

灌溉和种植模式对冬小麦播前土壤含水量的消耗及水分利用效率的影响

为探讨华北平原地区冬小麦节水栽培的生产措施,2004-2006年,以冬小麦品种8049为试验材料,在大田4种灌溉条件下,研究了等行距平作、宽窄行平作、沟播和垄作4种种植模式对播前土壤含水量消耗及冬小麦耗水量、产量和水分利用效率的影响。结果表明,与等行距平作相比,另3种模式增加了播前土壤含水量的消耗,其耗水量显著提高,尤以沟播模式30 cm以下播前土壤含水量的消耗最为明显。和等行距平作相比,在灌拔节水+抽穗水和灌拔节水+抽穗水+灌浆水条件下,沟播模式显著提高冬小麦产量;而垄作模式的产量没有显著提高。在灌拔节水或灌拔节水+抽穗水条件下,沟播种植模式的水分利用效率显著高于其他3种种植模式。在本试验条件下,沟播种植结合灌拔节水或灌拔节水+抽穗水是一种值得推广的节水种植模式。     

冬小麦不同种植形式对产量及水分利用的影响

在冀中南山前平原小麦-玉米一年两熟区,研究了小麦的缩行种植(10cm等行距)与常规种植(16.5cm:16.5cm:26.4cm)两种种植形式对产量与田间土壤水分变化的影响。结果表明:在该生态区域内,应用缩行种植技术有利于作物生长发育及产量三要素的优化构成,最终表现为作物产量的提高;有利于水分的经济利用,提高水分利用效率,小麦缩行种植是实现高产、节水农业的一项重要措施。     

覆草对旱种直播稻产量与品质的影响

直播水稻品种扬稻6号(籼)和扬粳4038(粳), 并设覆草(麦秸秆)旱种、无覆盖旱种和无覆盖水种(出苗后保持浅水层)处理, 研究了对水稻产量与品质的影响及其生理原因。结果表明, 与无覆盖水种(对照)相比, 两旱种处理的产量都有不同程度的降低, 覆草旱种减产1.9%~6.6%, 差异不显著, 无覆盖旱种减产18.0%~27.6%, 差异显著。覆草旱种显著提高了稻米的整精米率、胶稠度、清蛋白和谷蛋白含量, 显著降低了垩白米率、垩白度和醇溶蛋白含量, 还改善了稻米的食味性。无覆盖旱种直播结果则相反。覆草旱种可以获得较高的产量并可改善稻米品质的重要生理原因是增加了结实期剑叶膜质过氧化酶活性、光合速率、根系活力以及根系中吲哚-3-乙酸和玉米素+玉米素核苷的含量。无覆盖旱种降低了上述指标值, 致产量显著下降、米质变劣。     

不同栽培模式的土壤水热效应对马铃薯产量及结薯规律的影响

针对云贵高原高海拔冷凉地区马铃薯产量低的问题,通过采取覆膜等栽培措施提高地温以增加产量。为明确该地区最适宜的覆膜模式,通过3年的大田试验,设置4种栽培模式：平播后起垄（A1）、侧膜覆膜（A2）、覆膜覆土（A3）和大垄双行（A4,对照）,分析不同模式对土壤温湿度、产量及发育进程的影响。结果表明,以野马村为代表的云贵高海拔冷凉地区马铃薯全生育期内平均气温为14℃,比最适气温低4℃,土壤湿度>45%,水分不是主要限制因素,而提高地温是增产的关键。覆膜覆土是以野马村为代表的云贵高原高海拔冷凉地区的最适种植模式,可提早结薯9d,增产26.8%,提高商品薯率1.05%。     

江南花生地膜覆盖和灌溉的增减产效应研究

本文目的研究不同气候年型下,江南花生地膜覆盖栽培的适宜性。通过对江南花生种植进行地膜覆盖和生长中后期灌溉的田间试验表明,地膜覆盖在花生生长前期增温保墒,生育期明显提前,个体生长发育良好,生长后期降温保墒,提高经济性状。地膜覆盖增温保墒的增产率为58.4%,降温保墒的增产率为62.2%。在6月20日后采用灌溉处理,夏季高温干旱明显的2007年,旱地露地和覆膜、稻田露地产量比对照分别高出64.6%、37.2%、50.5%,稻田覆膜因土壤水分过多比对照减产40.2%。因此,出现高温干旱天气,及时灌溉能促进旱地栽培、稻田露地栽培花生生长和增产。降水过多会道导致稻田覆膜栽培花生减产,如果气象部门预报夏季降水偏多以连阴雨天气为主,应及时除去稻田地膜。     

黄河宁夏灌区覆膜与土壤温湿度的响应对蓖麻生长的影响

本试验针对黄河宁夏灌区的生态气候和生产条件,对蓖麻不同播种时期、不同播种方式下蓖麻出苗期的土壤温度,以及蓖麻的生长发育情况,于田间布设小区精确试验,进行观测与研究。研究结果,地膜覆盖栽培有利于土壤保温增湿,延长了营养生长期和生殖生长期,十分有利于蓖麻增产,从而使蓖麻出苗早、生长快、开花早、结果早、果穗多,蓖麻的穗部特征、产量均优于露地栽培,且全程覆膜优于苗期覆膜优于露地栽培,同时,从不同播种期结果来看,早播比晚播增产明显,覆膜较露地栽培增产显著,平均增幅43.4%,露地栽培的以4月20日播种较为适宜,而覆膜栽培的播期以4月中旬较为适宜。